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文檔簡介
PAGE1搶分秘籍13幾何圖形中的作圖問題(含無刻度作圖)目錄【解密中考】總結(jié)??键c(diǎn)及應(yīng)對的策略,精選名校模擬題,講解通關(guān)策略(含押題型)【題型一】尺規(guī)作角平分線問題【題型二】尺規(guī)作垂直平分線問題【題型三】網(wǎng)格中格點(diǎn)作圖問題【題型四】平行四邊形中無刻度作圖問題【題型五】矩形中無刻度作圖問題【題型六】菱形中無刻度作圖問題【題型七】正方形中無刻度作圖問題【題型八】圓中無刻度作圖問題【題型九】不規(guī)則圖形中無刻度作圖問題【誤區(qū)點(diǎn)撥】點(diǎn)撥常見的易錯點(diǎn)易錯點(diǎn)一:作角平分線過程求解錯誤易錯點(diǎn)二:作垂直平分線過程求解錯誤:幾何圖形中的作圖問題是全國中考的熱點(diǎn)內(nèi)容,更是全國中考的必考內(nèi)容。每年都有一些考生因?yàn)橹R殘缺、基礎(chǔ)不牢、技能不熟、答欠規(guī)范等原因?qū)е率Х帧?.從考點(diǎn)頻率看,幾何作圖屬中考高頻考點(diǎn),基本每年必考,多與三角形、圓等結(jié)合,側(cè)重尺規(guī)作圖原理應(yīng)用,如作角平分線、垂直平分線、三角形等,考查幾何直觀與操作能力。2.從題型角度看,以解答題為主,要求保留作圖痕跡并寫結(jié)論;也含選擇、填空,如判斷作圖步驟或根據(jù)痕跡分析。常融于幾何綜合題,作輔助線或圖形構(gòu)造。:在中考數(shù)學(xué)備考中,牢記5種基本尺規(guī)作圖步驟及依據(jù),多練綜合題強(qiáng)化應(yīng)用;注意作圖規(guī)范性,標(biāo)注必要符號;分析真題明確高頻題型,結(jié)合全等、相似等知識提升遷移能力。【題型一】尺規(guī)作角平分線問題【例1】(2025·山西呂梁·一模)如圖,,平分,交于點(diǎn)E.(1)實(shí)踐與操作:利用尺規(guī)作的平分線,交于點(diǎn)O,交于點(diǎn)F,連接(要求:尺規(guī)作圖并保留作圖痕跡,不寫作法,標(biāo)明字母);(2)猜想與證明:試猜想四邊形的形狀,并加以證明.【答案】(1)見解析(2)猜想:四邊形是菱形,理由見解析【知識點(diǎn)】作角平分線(尺規(guī)作圖)、證明四邊形是菱形【分析】本題考查角平分線畫法,菱形的判定,平行四邊形判定及性質(zhì)等.(1)以點(diǎn)為圓心,任意長為半徑畫弧,交于兩點(diǎn),再分別以為圓心,大于的長為半徑畫弧,兩弧交于一點(diǎn),連接與這點(diǎn)即為的平分線,即可得到本題答案;(2)根據(jù)題意先證明四邊形是平行四邊形,后繼而證明出四邊形是菱形.【詳解】(1)解:以點(diǎn)為圓心,任意長為半徑畫弧,交于兩點(diǎn),再分別以為圓心,大于的長為半徑畫弧,兩弧交于一點(diǎn),連接點(diǎn)與這點(diǎn)交于點(diǎn),即為的平分線,作圖如下:(2)解:猜想:四邊形是菱形,證明如下:∵,∴,∵平分,∴,∴,∴,同理可得:,∴,又∵,∴四邊形是平行四邊形,∵,∴四邊形是菱形.尺規(guī)作角平分線需牢記步驟:以角頂點(diǎn)為圓心、適當(dāng)長為半徑畫弧交兩邊;分別以兩交點(diǎn)為圓心、大于間距一半長為半徑畫弧交于一點(diǎn);連接頂點(diǎn)與交點(diǎn)即得平分線。關(guān)鍵是弧半徑適當(dāng)確保交點(diǎn)存在,保留痕跡并標(biāo)注字母,結(jié)合全等原理理解依據(jù),多練真題強(qiáng)化規(guī)范性與速度?!纠?】(2025·湖南長沙·一模)如圖,在中,.(1)尺規(guī)作圖,作的角平分線與相交于點(diǎn)D(不要求寫作法,保留作圖痕跡);(2)若(1)中,,求的度數(shù).【答案】(1)見解析(2)【知識點(diǎn)】作角平分線(尺規(guī)作圖)、與角平分線有關(guān)的三角形內(nèi)角和問題、三角形的外角的定義及性質(zhì)【分析】本題考查了作圖——角平分線,三角形的內(nèi)角和定理和外角性質(zhì),熟練掌握種基本作圖是解題關(guān)鍵.(1)利用基本作圖畫出的平分線即可;(2)先根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理計(jì)算出,再根據(jù)角平分線的定義得到,然后根據(jù)三角形外角性質(zhì)計(jì)算的度數(shù)即可.【詳解】(1)解:如圖即為所求作;(2)解:,,,平分,,.【變式1】(2025·浙江·一模)如圖,在平行四邊形中,平分交于點(diǎn).(1)用直尺和圓規(guī)作的平分線交于點(diǎn).(2)在(1)的條件下,求證:四邊形是平行四邊形.【答案】(1)作圖見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】作角平分線(尺規(guī)作圖)、利用平行四邊形性質(zhì)和判定證明【分析】本題主要考查作角平分線和平行四邊形的判定與性質(zhì),正確作圖是解答本題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)作角平分線作法畫圖即可;(2)由平行四邊形性質(zhì)可得,再證明即可得出結(jié)論.【詳解】(1)解:如圖,即為所求;(2)證明:四邊形是平行四邊形,,平分平分,,,,,,四邊形是平行四邊形.【變式2】(2025·河南焦作·一模)如圖,已知.(1)請用無刻度的直尺和圓規(guī)作的平分線;(不寫作法,保留作圖痕跡)(2)若(1)中的平分線交于點(diǎn),且,求的長.【答案】(1)見解析(2)【知識點(diǎn)】角平分線的性質(zhì)定理、作角平分線(尺規(guī)作圖)【分析】此題考查了作角平分線,角平分線的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是正確作圖.(1)根據(jù)題意作的平分線即可求解;(2)過點(diǎn)作于點(diǎn)交的延長線于點(diǎn).根據(jù)角平分線的性質(zhì)可得,進(jìn)而根據(jù)三角形的面積公式,即可求解.【詳解】(1)解:如圖,即為所作的平分線.(2)如圖,過點(diǎn)作于點(diǎn)交的延長線于點(diǎn).平分,.,.,.,.【題型二】尺規(guī)作垂直平分線問題【例1】(2025·廣東陽江·二模)如圖,在矩形中,是對角線.(1)實(shí)踐與操作:利用尺規(guī)作線段的垂直平分線,垂足為點(diǎn),交邊于點(diǎn),交邊于點(diǎn);(要求:尺規(guī)作圖并保留作圖痕跡,不寫作法,標(biāo)明字母)(2)求證:.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】全等的性質(zhì)和ASA(AAS)綜合(ASA或者AAS)、線段垂直平分線的性質(zhì)、作垂線(尺規(guī)作圖)、利用矩形的性質(zhì)證明【分析】本題主要考查了矩形的性質(zhì),線段垂直平分線的尺規(guī)作圖和定義,全等三角形的性質(zhì)與判定等待,靈活運(yùn)用所學(xué)知識是解題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)線段垂直平分線的尺規(guī)作圖方法作圖即可;(2)根據(jù)矩形的性質(zhì)證明,由題意可得,則可證明,則.【詳解】(1)解:如圖所示,即為所求;(2)證明:四邊形是矩形,,,是的垂直平分線,,在和中,,.尺規(guī)作垂直平分線需分三步:以線段兩端點(diǎn)為圓心,大于線段一半長為半徑分別畫弧,兩弧交于兩點(diǎn);用直尺連接兩交點(diǎn),即為垂直平分線。關(guān)鍵是半徑需大于線段一半確?;∮薪稽c(diǎn),保留作圖痕跡,標(biāo)注交點(diǎn)字母,結(jié)合全等或等腰三角形原理理解,通過練習(xí)強(qiáng)化步驟規(guī)范性與準(zhǔn)確性?!纠?】(2025·廣東珠海·一模)如圖,在中,.(1)用無刻度直尺和圓規(guī)在上求作點(diǎn)D,使得;(保留作圖痕跡,不寫作法)(2)在(1)的條件下,若,,求的長.【答案】(1)見解析(2).【知識點(diǎn)】用勾股定理解三角形、等腰三角形的性質(zhì)和判定、作垂線(尺規(guī)作圖)、線段垂直平分線的性質(zhì)【分析】(1)作的垂直平分線,交于點(diǎn)D,點(diǎn)D即為所作;(2)作,,垂足分別為和,先求得,利用等腰三角形的性質(zhì)結(jié)合勾股定理求得,利用等積法求得,據(jù)此計(jì)算即可求解.【詳解】(1)解:如圖,點(diǎn)D即為所作;(2)解:作,,垂足分別為和,如圖,∵,∴,,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∵,即,∴,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題考查了尺規(guī)作圖,等腰三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,三角形的外角性質(zhì),正確引出輔助線解決問題是解題的關(guān)鍵.【變式1】(2025·山西大同·二模)如圖,四邊形是平行四邊形,是對角線.(1)尺規(guī)作圖:作的垂直平分線,垂足為點(diǎn),分別交于點(diǎn),于點(diǎn)F.連接(要求:不寫作法,保留作圖痕跡并標(biāo)明字母);(2)判斷四邊形的形狀,并說明理由.【答案】(1)作圖見詳解(2)四邊形是菱形,理由見詳解【知識點(diǎn)】證明四邊形是菱形、利用平行四邊形的性質(zhì)證明、作垂線(尺規(guī)作圖)、線段垂直平分線的性質(zhì)【分析】本題主要考查尺規(guī)作垂線,平行四邊形的性質(zhì),菱形的判定,掌握尺規(guī)作垂線,菱形的判定方法是關(guān)鍵.(1)分別以點(diǎn)為圓心,以大于長為半徑畫弧,交于點(diǎn),連接并向兩邊延伸,分別交于點(diǎn),于點(diǎn),由此即可求解;(2)是線段的垂直平分線,,,,,,且,四邊形是平行四邊形,根據(jù)“鄰邊相等的平行四邊形是菱形”即可求證.【詳解】(1)解:根據(jù)尺規(guī)作垂線的方法作圖如下,(2)解:四邊形是菱形,理由如下,∵是線段的垂直平分線,∴,,,∴,∵四邊形是平行四邊形,∴,即,∴,在和中,,∴,∴,且,∴四邊形是平行四邊形,又,∴平行四邊形是菱形.【變式2】(2025·山西陽泉·模擬預(yù)測)如圖,在中,,,.(1)作邊的垂直平分線交邊于點(diǎn),交邊于點(diǎn),以點(diǎn)為圓心,為半徑作弧,交邊于點(diǎn),連接.(要求:尺規(guī)作圖,保留作圖痕跡,不寫作法)(2)在(1)的條件下,求的長.【答案】(1)見解析(2).【知識點(diǎn)】三角形內(nèi)角和定理的應(yīng)用、作垂線(尺規(guī)作圖)、等邊對等角、用勾股定理解三角形【分析】本題考查了尺規(guī)作圖,勾股定理,三角形內(nèi)角和定理.(1)利用尺規(guī)作圖,根據(jù)題意作出圖形即可;(2)連接,證明,利用勾股定理結(jié)合等積法求解即可.【詳解】(1)解:所作圖形,如圖,(2)解:連接,由作圖知,,∴,,∵,∴,即,∵,,,∴,∵,∴.【題型三】網(wǎng)格中格點(diǎn)作圖問題【例1】(2025·吉林長春·一模)如圖,在的正方形網(wǎng)格中,每個小正方形的邊長均為1,點(diǎn)A、B均在格點(diǎn)上,請按下列要求畫圖,所畫圖形的頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上.(1)在圖①中,作一個以為底的等腰直角三角形;(2)在圖②中,作一個面積為的鈍角三角形;(3)在圖③中,作一個面積為7.且有一組鄰邊相等的四邊形.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)見解析【知識點(diǎn)】勾股定理與網(wǎng)格問題、格點(diǎn)作圖題【分析】此題主要考查圖形設(shè)計(jì),解題的關(guān)鍵是熟知網(wǎng)格的特點(diǎn).(1)根據(jù)網(wǎng)格的特點(diǎn)及等腰直角三角形的特點(diǎn)即可作圖;(2)根據(jù)網(wǎng)格的特點(diǎn)和三角形面積公式即可作圖;(3)根據(jù)網(wǎng)格的特點(diǎn)和割補(bǔ)法求面積即可作圖;【詳解】(1)解:如圖①,即為所求,,,即,為等腰直角三角形;(2)解:如圖②,,且為鈍角,故即為所求;(3)解:如圖③,,四邊形的面積為,故四邊形即為所求.網(wǎng)格中格點(diǎn)作圖需緊扣網(wǎng)格特性:利用格線橫平豎直確定方向,通過格點(diǎn)間距(單位長度)計(jì)算線段長,借助勾股數(shù)(如3-4-5)構(gòu)造斜線。作垂線可找“L”型格點(diǎn)或?qū)蔷€垂直;作平行線通過平移格數(shù)保持斜率;構(gòu)造圖形時利用對稱點(diǎn)、中點(diǎn)或全等格點(diǎn)三角形,注意標(biāo)注關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合坐標(biāo)運(yùn)算驗(yàn)證合理性,避免憑直覺忽略格點(diǎn)精確性?!纠?】(2025·湖北武漢·一模)如圖是由小正方形組成的網(wǎng)格,每個小正方形的頂點(diǎn)叫做格點(diǎn).三個頂點(diǎn)都是格點(diǎn),僅用無刻度的直尺在給定網(wǎng)格中完成四個畫圖任務(wù),每個任務(wù)的畫線不得超過兩條.(1)在圖1中,畫出的高;(2)在(1)的基礎(chǔ)上,在上畫點(diǎn),連接,使;(3)在圖2中,畫;(4)在(3)的基礎(chǔ)上,在上畫點(diǎn),使.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)見解析(4)見解析【知識點(diǎn)】格點(diǎn)作圖題、正切的概念辨析、利用平行四邊形的性質(zhì)求解、畫三角形的高【分析】本題主要考查了格點(diǎn)作圖、相似三角形的判定與性質(zhì)、正切的定義、平行四邊形的定義等知識點(diǎn),理解相關(guān)知識成為解題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)垂直的定義以及格點(diǎn)的特點(diǎn)即可解答:(2)根據(jù)正切的定義、格點(diǎn)的特點(diǎn)以及(1)的作圖即可解答;(3)根據(jù)平行四邊形的定義作圖即可;(4)根據(jù)格點(diǎn)的特點(diǎn)構(gòu)造相似三角形求出相關(guān)線段的長度,然后運(yùn)用勾股定理求解發(fā)現(xiàn)作法,然后作圖即可.【詳解】(1)解:如圖1:線段即為所求.(2)解:如圖1:點(diǎn)G即為所求.(3)解:如圖2:即為所求.(4)解:如圖:點(diǎn)E即為所求.【變式1】(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測)如圖,在6×6的正方形網(wǎng)格中,每個小正方形的邊長為1,A,B,C均為小正方形的頂點(diǎn),請僅用無刻度的直尺作圖,按要求作圖并保留作圖痕跡.(1)在圖1中作出邊上的高;再在邊上找點(diǎn)E,使得;(2)在圖2的邊上作點(diǎn)F,使得,再過作的平行線.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】格點(diǎn)作圖題、已知正切值求邊長、相似三角形的判定與性質(zhì)綜合、利用平行四邊形性質(zhì)和判定證明【分析】(1)取格點(diǎn),連接,與交于點(diǎn),則即為所求.取格點(diǎn),,連接,交于點(diǎn),則,可得,即.(2)取格點(diǎn),連接,交網(wǎng)格線于點(diǎn),此時,,,即,再連接,交于點(diǎn),可得.延長交網(wǎng)格線于點(diǎn)R,連接并延長交網(wǎng)格線于點(diǎn)S,則P是中點(diǎn),取點(diǎn)T是與網(wǎng)格線的一個交點(diǎn),連接,交網(wǎng)格線于點(diǎn)Q,即Q是中點(diǎn),連接,由三角形中位線性質(zhì)可知.本題考查了格點(diǎn)作圖、涉及了三角形的高、相似三角形的判定與性質(zhì)、解直角三角形、三角形中位線性質(zhì),熟練掌握相關(guān)知識點(diǎn)是解答本題的關(guān)鍵.【詳解】(1)解:如圖1,高、點(diǎn)即為所求.(2)如圖2,點(diǎn),,即為所求.【變式2】(2025·湖北武漢·模擬預(yù)測)如圖是由小正方形組成的網(wǎng)格,每個小正方形的頂點(diǎn)叫做格點(diǎn),圖中A,B,C,D都是格點(diǎn),E是上一點(diǎn).僅用無刻度的直尺在給定網(wǎng)格中完成畫圖,每個任務(wù)的畫線不得超過三條.(1)在圖(1)中,畫直線交于F,使得直線平分四邊形的面積;(2)在(1)基礎(chǔ)上,在上畫點(diǎn)G,使得;(3)在圖(2)中,點(diǎn)E是格點(diǎn),連接,將繞點(diǎn)E逆時針旋轉(zhuǎn)得,連接交于I;(4)在(3)基礎(chǔ)上,在,上分別畫點(diǎn)M,N,使得四邊形是平行四邊形.【答案】(1)作圖見解析;(2)作圖見解析;(3)作圖見解析;(4)作圖見解析.【知識點(diǎn)】等腰三角形的性質(zhì)和判定、利用平行四邊形的性質(zhì)求解、格點(diǎn)作圖題【分析】本題考查了格點(diǎn)作圖,熟練掌握平行四邊形性質(zhì),等腰直角三角形性質(zhì),是解題的關(guān)鍵.(1)連接、,設(shè)交點(diǎn)為,利用網(wǎng)格找到中點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn),直線即為所求;(2)在上截取線段,連接,即可得到是等腰直角三角形,即,點(diǎn)即為所求;(3)連接,將繞點(diǎn)E逆時針旋轉(zhuǎn)得,連接交于;(4)作的平行線交于,在上截取,連接、,四邊形即為所求.【詳解】(1)解:如圖所示,連接、,設(shè)交點(diǎn)為,利用網(wǎng)格找到中點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn),直線即為所求,(2)解:在上截取線段,連接,即可得到是等腰直角三角形,即,點(diǎn)即為所求,如圖所示,(3)解:連接,將繞點(diǎn)E逆時針旋轉(zhuǎn)得,連接交于,如圖所示,(4)解:過作的平行線交于,在上截取,連接、,四邊形即為所求,如圖所示,【變式3】(2025·湖北武漢·模擬預(yù)測)如圖是由相同的小正方形組成的網(wǎng)格,每個小正方形的頂點(diǎn)叫做格點(diǎn),的三個頂點(diǎn)都是格點(diǎn),M為上一點(diǎn).僅用無刻度的直尺在給定的網(wǎng)格中完成四個任務(wù).(1)如圖(1),M在網(wǎng)格線上.將線段關(guān)于對稱,畫出對應(yīng)線段.(2)在(1)的基礎(chǔ)上,在上畫點(diǎn)E,使.(3)如圖(2),將線段繞點(diǎn)A順時針旋轉(zhuǎn),畫出對應(yīng)線段.(4)在(3)的基礎(chǔ)上,在線段上畫點(diǎn)N,使得.【答案】(1)畫圖見解析(2)畫圖見解析(3)畫圖見解析(4)畫圖見解析【知識點(diǎn)】格點(diǎn)作圖題、畫旋轉(zhuǎn)圖形、判斷三邊能否構(gòu)成直角三角形、等腰三角形的性質(zhì)和判定【分析】(1)如圖,取格點(diǎn),且,,而,可得,可得即為所求;(2)如圖,取與格線的交點(diǎn),由全等三角形的性質(zhì)可得所成的角為直角,可得即為所求;(3)如圖,取格點(diǎn),連接,,結(jié)合勾股定理與勾股定理的逆定理可得即為所求;(4)如圖,取格點(diǎn),連接,交于點(diǎn),連接并延長交于,則即為所求;【詳解】(1)解:如圖,取格點(diǎn),且,,則即為所求;理由:∵,,,∴,∴;,∴即為所求;(2)解:如圖,取與格線的交點(diǎn),則即為所求;理由:記的交點(diǎn)為,由網(wǎng)格特點(diǎn)可得:,∵由(1)得:,而,∴,∴,∵,∴,∴;(3)解:如圖,取格點(diǎn),連接,,則即為所求;理由:∵,,∴,∴;∴即為所求;(4)解:如圖,取格點(diǎn),連接,交于點(diǎn),連接并延長交于,則即為所求;理由:記的交點(diǎn)為,∵,,,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴是的垂直平分線,,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題考查的是格點(diǎn)作圖,等腰直角三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理與勾股定理的逆定理的應(yīng)用,線段的垂直平分線的性質(zhì),熟練的畫圖是解本題的關(guān)鍵.【題型四】平行四邊形中無刻度作圖問題【例1】(2025·浙江寧波·模擬預(yù)測)如圖,在平行四邊形中,點(diǎn)為的中點(diǎn).僅用無刻度的直尺在給定圖形中畫圖,畫圖過程用實(shí)線表示,按步驟完成下列問題:(1)若,請?jiān)趫D1中的邊上找點(diǎn),使;(2)如圖2,點(diǎn)為邊上一點(diǎn),請?jiān)趫D2中的邊上找點(diǎn),使.【答案】(1)圖見解析;(2)圖見解析.【知識點(diǎn)】無刻度直尺作圖、與三角形中位線有關(guān)的證明、利用平行四邊形的性質(zhì)求解【分析】本題考查了作圖-復(fù)雜作圖,平行四邊形的性質(zhì),三角形中位線的判定與性質(zhì)等知識,掌握相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵.(1)連接交于點(diǎn),連接并延長,交于點(diǎn),則點(diǎn)即為所求;(2)連接交于點(diǎn),連接并延長,交于點(diǎn),連接交于點(diǎn),連接并延長,交于點(diǎn),則點(diǎn)即為所求.【詳解】(1)解:連接交于點(diǎn),連接并延長,交于點(diǎn),則點(diǎn)即為所求,如圖:∵四邊形是平行四邊形,∴,∴點(diǎn)為中點(diǎn),又∵點(diǎn)為的中點(diǎn),∴為的中位線,∴,即,又∴,∴,∴;(2)解:連接交于點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn),連接交于點(diǎn),連接并延長,交于點(diǎn),則點(diǎn)即為所求,如圖:∵四邊形是平行四邊形,∴,,∴點(diǎn)為的中點(diǎn),又∵點(diǎn)為的中點(diǎn),∴為的中位線,∴,即,∴,∵點(diǎn)為的中點(diǎn),,∴是的中位線,∴點(diǎn)是的中點(diǎn),∴是和的中位線,∴,∴.平行四邊形無刻度作圖需緊扣性質(zhì):利用對角線互相平分,通過連對角線找中點(diǎn)確定頂點(diǎn);借助對邊平行,用“平移法”作等長平行線(如沿格線或構(gòu)造全等三角形);利用中心對稱,繞中點(diǎn)旋轉(zhuǎn)確定對稱點(diǎn)。結(jié)合判定定理(如對邊相等、對角線互分)設(shè)計(jì)步驟,通過連線段、找交點(diǎn)實(shí)現(xiàn),確保每步有幾何原理支撐,避免隨意連線?!纠?】已知四邊形是平行四邊形,為對角線,分別在圖①、圖②中按要求作圖(保留作圖痕跡,不寫作法).(1)如圖①,點(diǎn)P為上任意一點(diǎn),請僅用無刻度的直尺在上找出另一點(diǎn)Q,使;(2)如圖②,點(diǎn)P為上任意一點(diǎn),請僅用無刻度的直尺在上找出一點(diǎn)Q,使.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】用ASA(AAS)證明三角形全等(ASA或者AAS)、利用平行四邊形性質(zhì)和判定證明【分析】本題考查平行四邊形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì):(1)連接交于點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn),點(diǎn)即為所求;(2)連接交于點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn),連接,與的交點(diǎn)即為點(diǎn).【詳解】(1)解:如圖,點(diǎn)即為所求;
∵四邊形是平行四邊形,∴,∴,∵,∴,∴;(2)如圖,點(diǎn)即為所求;
同(1)可證:,∴,∵,∴四邊形為平行四邊形,同法可得:,∴,∴,∴.【變式1】(2024·江蘇徐州·二模)如圖,已知,請用無刻度的直尺和圓規(guī)作圖(保留作圖痕跡,不寫作法).(1)在圖1的邊上作點(diǎn),使;(2)在圖2的邊上作點(diǎn),使.【答案】(1)畫圖見解析(2)畫圖見解析【知識點(diǎn)】作線段(尺規(guī)作圖)、作垂線(尺規(guī)作圖)、利用平行四邊形的性質(zhì)求解【分析】本題考查作圖-復(fù)雜作圖,平行四邊形的性質(zhì),垂直平分線的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì).(1)在上截取線段,使得,連接即可;(2)連接,作線段的垂直平分線交于點(diǎn)P,點(diǎn)P即為所求.【詳解】(1)解:如圖,點(diǎn)P即為所求;證明:∵,∴;(2)解:如圖,點(diǎn)P即為所求.證明:∵線段的垂直平分線交于點(diǎn)P,∴,∴,∵,∴,∴.【變式2】(2023·江蘇鹽城·三模)只用無刻度的直尺作圖(保留作圖痕跡,不要求寫作法).
(1)如圖1,已知.點(diǎn)E在OB邊上,其中四邊形是平行四邊形,請你在圖中畫出的平分線.(2)如圖2.已知E是菱形中邊上的中點(diǎn),請作出邊上的中點(diǎn)F.【答案】(1)作圖見解析(2)作圖見解析【知識點(diǎn)】根據(jù)三線合一證明、利用平行四邊形的性質(zhì)求解、利用菱形的性質(zhì)證明、無刻度直尺作圖【分析】(1)由等腰三角形三線合一,可知的角平分線過線段的中點(diǎn),由平行四邊形的性質(zhì)可知,的中點(diǎn)即為平行四邊形對角線的交點(diǎn),過與的中點(diǎn)的射線即為所求,作圖即可,如圖1;(2)由菱形的性質(zhì),三角形的三條中線交于一點(diǎn)即重心,作的中線,,交點(diǎn)為重心,連接并延長交于,即為所求,如圖2.【詳解】(1)解:如圖1,連接、交于點(diǎn),過作射線,即為所求;
(2)解:如圖2,連接,,與交于點(diǎn)G,連接,與交于點(diǎn),連接并延長交于,即為所求;
【點(diǎn)睛】本題考查了等腰三角形的判定與性質(zhì),平行四邊形、菱形的性質(zhì),角平分線,中線、重心等知識.熟練掌握等腰三角形三線合一,三角形的三條中線交于一點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.【變式3】(2024·江蘇鹽城·三模)如圖,四邊形是平行四邊形,為上任意一點(diǎn).(1)如圖①,只用無刻度的直尺在邊上作出點(diǎn),使直線平分平行四邊形的面積;(2)如圖②,用無刻度直尺和圓規(guī)作出矩形,使得點(diǎn)、、分別在邊、、上.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】根據(jù)矩形的性質(zhì)與判定求線段長、利用平行四邊形的性質(zhì)求解、全等的性質(zhì)和ASA(AAS)綜合(ASA或者AAS)【分析】本題考查作圖,平行四邊形的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì)等知識,(1)連接,交于點(diǎn),連接,延長交于點(diǎn),點(diǎn)即為所求作.(2)連接,交于點(diǎn),連接,延長交于點(diǎn),以為圓心為半徑作弧交于點(diǎn),延長交于點(diǎn),連接,,,,四邊形即為所求.【詳解】(1)如圖①,點(diǎn),四邊形即為所求作.(2)如圖②,四邊形即為所求作.理由如下:四邊形是平行四邊形,,,,又,,,同理:,可得,四邊形是平行四邊形,,,四邊形是矩形.【題型五】矩形中無刻度作圖問題【例1】(2024·江西吉安·三模)如圖,在矩形中,,是對角線上一點(diǎn),且.請僅用無刻度的直尺分別按要求完成以下作圖(保留作圖痕跡).(1)在圖1中作的中點(diǎn).(2)在圖2中作點(diǎn),使得【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】利用矩形的性質(zhì)證明、無刻度直尺作圖【分析】(1)根據(jù)得到,作直線,交于點(diǎn),則點(diǎn)P即為所求.(2)連接交于點(diǎn)O,作直線,交于點(diǎn)G,作直線,交于點(diǎn)N,則點(diǎn)N即為所求.本題考查了矩形的性質(zhì),三角形相似的應(yīng)用,尺規(guī)作圖,熟練掌握性質(zhì)和尺規(guī)作圖是解題的關(guān)鍵.【詳解】(1)∵,∴,故作直線,交于點(diǎn),∵矩形,∴,,∴,∴,∴,∴,即P為的中點(diǎn),則點(diǎn)P即為所求.(2)連接交于點(diǎn)O,作直線,交于點(diǎn)G,作直線,交于點(diǎn)N,則點(diǎn)N即為所求.矩形無刻度作圖需依托其特性:利用對角線相等且平分,以兩端點(diǎn)為圓心、等長半徑畫弧找交點(diǎn)確定中點(diǎn);作直角時,通過圓規(guī)在鄰邊截取等長線段,構(gòu)造等腰直角三角形或利用對角線為直徑的圓(圓周角直角);證明時結(jié)合“有直角的平行四邊形”或“對角線相等的平行四邊形”判定,通過連線段、找交點(diǎn)實(shí)現(xiàn),確保直角與對邊平行關(guān)系清晰?!纠?】如圖,在矩形中,P,M分別是,的中點(diǎn).請僅用無刻度的直尺按下列要求作圖.(1)在圖1中,找出的中點(diǎn)E;(2)在圖2中,以為邊作一個菱形.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】全等三角形綜合問題、利用矩形的性質(zhì)證明、證明四邊形是菱形【分析】本題考查了基本作圖,矩形、菱形的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)和判定等知識,熟悉以上知識點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.(1)連接,交于點(diǎn)O,連接并延長交于點(diǎn),點(diǎn)即為所求;(2)分別取、的中點(diǎn)、,連接、、,四邊形即為所求.【詳解】(1)解:如圖,連接,交于點(diǎn)O,連接并延長交于點(diǎn),即為所作.∵四邊形是矩形,∴,∴,∴,∴,∵點(diǎn)P是的中點(diǎn),∴,∴,故點(diǎn)是的中點(diǎn);(2)解:如圖,分別取、的中點(diǎn)、,連接、、,四邊形即為所作.∵四邊形是矩形,∴,∴,∴,∴,∴四邊形是平行四邊形,∵P,M分別是,的中點(diǎn),∴,∴,∴,∴,∴,∴平行四邊形是菱形.【變式1】如圖,矩形中,點(diǎn)在上,,分別在圖1和圖2中按要求僅用無刻度的直尺畫圖.(保留畫圖痕跡)
(1)在圖1中,畫出的平分線;(2)在圖2中,畫出的平分線,交于點(diǎn),并說明理由.【答案】(1)作圖見解析(2)作圖見解析;理由見解析【知識點(diǎn)】根據(jù)等邊對等角證明、根據(jù)三線合一證明、利用矩形的性質(zhì)證明、無刻度直尺作圖【分析】(1)連接即可;(2)連接交于點(diǎn),延長交于即可.【詳解】(1)解:如圖,連接,∵四邊形是矩形,∴,∴,∵,∴,∴,∴平分,則為所作;
(2)如圖,連接、,交于點(diǎn),連接并延長交于,則即為所作.理由如下:∵四邊形為矩形,∴,∵,∴平分,即平分.
【點(diǎn)睛】本題考查作圖—復(fù)雜作圖:復(fù)雜作圖是在五種基本作圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行作圖,一般是結(jié)合了幾何圖形的性質(zhì)和基本作圖方法.解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),結(jié)合幾何圖形的基本性質(zhì)把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作.也考查了等腰三角形和矩形的性質(zhì)、角平分線的定義.【變式2】(2023·江西鷹潭·一模)如圖,是兩個全等的矩形和矩形拼成的圖案,請僅用無刻度的直尺按要求作圖.
(1)在圖(1)中作出一個等腰直角三角形.(2)在圖(2)中的矩形內(nèi)作出一條直線和平行.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】與三角形中位線有關(guān)的求解問題、矩形性質(zhì)理解、無刻度直尺作圖【分析】根據(jù)全等矩形的性質(zhì)作圖;根據(jù)矩形的對角線互相平分及三角形中位線的性質(zhì)作圖.【詳解】(1)如圖:等腰直角三角形即為所求;
(2)如圖2,直線即為所求.
【點(diǎn)睛】本題考查了復(fù)雜作圖,掌握特殊平行四邊形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【題型六】菱形中無刻度作圖問題【例1】(2024·江西吉安·二模)如圖,在菱形中,連接,是的中點(diǎn),請僅用無刻度的直尺按要求完成以下作圖(保留作圖痕跡).
(1)在圖1中的上找一點(diǎn),連接,使得.(2)在圖2中的上找一點(diǎn),連接,使得.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】全等的性質(zhì)和SAS綜合(SAS)、與三角形中位線有關(guān)的求解問題、利用菱形的性質(zhì)證明、無刻度直尺作圖【分析】(1)連接,由菱形的性質(zhì)得到為的中點(diǎn),則是的中位線,即可得出;(2)連接、交于點(diǎn),連接并延長,交于點(diǎn),證明,即可推出.【詳解】(1)解:如圖,即為所求作;
(2)解:如圖,即為所求作;
連接、交于點(diǎn),連接并延長,交于點(diǎn),四邊形是菱形,,垂直平分,,,,,,,,是的中位線,即.【點(diǎn)睛】本題考查了無刻度直尺作圖,菱形的性質(zhì),垂直平分線的性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),三角形中位線的性質(zhì),根據(jù)相關(guān)性質(zhì)正確作圖是解題關(guān)鍵.菱形無刻度作圖需緊扣四邊相等、對角線垂直平分特性:先作線段為邊,以兩端點(diǎn)為圓心、等長半徑畫弧定鄰邊頂點(diǎn);作對角線時,以端點(diǎn)為圓心、大于半長為半徑畫弧找垂直平分線上的交點(diǎn),確保對角線互相垂直。利用“四邊相等”或“對角線垂直平分”判定,通過圓規(guī)截取等長、找交點(diǎn)連線實(shí)現(xiàn),每步依托菱形性質(zhì),避免憑經(jīng)驗(yàn)隨意作圖?!纠?】(2024·江西·中考真題)如圖,為菱形的對角線,請僅用無刻度的直尺按要求完成以下作圖(保留作圖痕跡)(1)如圖,過點(diǎn)作的垂線;(2)如圖,點(diǎn)為線段的中點(diǎn),過點(diǎn)作的平行線.【答案】(1)作圖見解析;(2)作圖見解析.【知識點(diǎn)】利用平行四邊形的性質(zhì)求解、利用菱形的性質(zhì)證明【分析】()作直線,由菱形的性質(zhì)可得,即為的垂線;()連接并延長,與的延長線相交于點(diǎn),作直線,因?yàn)辄c(diǎn)為線段的中點(diǎn),所以,因?yàn)椋?,,故可得,得到,所以四邊形為平行四邊形,即;本題考查了菱形的性質(zhì),平行四邊形的判定,掌握菱形的性質(zhì)及平行四邊形的判定方法是解題的關(guān)鍵.【詳解】(1)解:如圖,即為所求;(2)解:如圖,即為所求.【變式1】如圖,在菱形中是的中點(diǎn).請僅用無刻度直尺完成下列作圖,(1)在圖1中,過點(diǎn)作的平行線,與交于點(diǎn).(2)在圖2中,作線段的垂直平分線,垂足為點(diǎn).【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】等邊三角形的性質(zhì)、利用菱形的性質(zhì)求線段長、無刻度直尺作圖【分析】本題考查無刻度直尺作圖,掌握菱形的性質(zhì)和等邊三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.(1)連接和交于點(diǎn)O,連接并延長交于點(diǎn)Q,則即為所作;(2)連接和交于點(diǎn)O,連接交于點(diǎn)E,過A、E作直線交于點(diǎn)H,則即為所作.【詳解】(1)解:連接和交于點(diǎn)O,連接并延長交于點(diǎn)Q,則即為所作;(2)解:連接和交于點(diǎn)O,連接交于點(diǎn)E,過A、E作直線交于點(diǎn)H,則即為所作.【變式2】(2024·廣東汕頭·一模)如圖,在菱形中,點(diǎn)E是的中點(diǎn).(1)請僅用無刻度的直尺作圖,作出邊的中點(diǎn)F;(保留作圖痕跡,不寫作法)(2)在(1)的條件下,連接,點(diǎn)G是的中點(diǎn),連接,若的面積為3,求菱形的面積.【答案】(1)見解析(2).【知識點(diǎn)】根據(jù)三角形中線求面積、利用菱形的性質(zhì)證明【分析】本題考查菱形的性質(zhì),三角形中線的性質(zhì).(1)作菱形對角線的交點(diǎn),連接交延長交邊于點(diǎn)F,點(diǎn)F即為所作;(2)根據(jù)三角形中線的性質(zhì)求得,再根據(jù)菱形的性質(zhì)求解即可.【詳解】(1)解:如圖所示,點(diǎn)F即為所作;(2)解:∵點(diǎn)G是的中點(diǎn),的面積為3,∴,∵點(diǎn)F是的中點(diǎn),∴.【題型七】正方形中無刻度作圖問題【例1】(2023·江西九江·三模)如圖.已知正方形,請僅用無刻度直尺作一個平行四邊形.
(1)如圖1,若點(diǎn)是邊上任意一點(diǎn),請作.(2)如圖2,點(diǎn)是正方形的對角線上不與中點(diǎn)重合的一點(diǎn),請以、為邊作一個菱形.【答案】(1)詳見解析(2)詳見解析【知識點(diǎn)】利用平行四邊形的性質(zhì)求解、利用菱形的性質(zhì)求線段長、根據(jù)正方形的性質(zhì)證明、無刻度直尺作圖【分析】(1)先作出對角線的交點(diǎn),連接并延長交于,連接,則可證明,得到,而,所以四邊形為平行四邊形;(2)先作出對角線的交點(diǎn),延長交于,連接,并延長交于,連接交于,連接,通過證明,而,,則可判斷四邊形為菱形.【詳解】(1)解:畫出圖如圖所示:
連接相交于點(diǎn),連接并延長交于,連接,四邊形即為所作;(2)解:畫出圖如圖所示:
連接與交于點(diǎn),延長交于,連接,并延長交于,連接交于,連接,四邊形即為所作.【點(diǎn)睛】本題考查了作圖—復(fù)雜作圖:復(fù)雜作圖是在五種基本作圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行作圖,一般是結(jié)合了幾何圖形的性質(zhì)和基本作圖方法,解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),幾何幾何圖形的基本性質(zhì)把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作,也考查了平行四邊形的判定、菱形的判定與正方形的性質(zhì).正方形中無刻度作圖技巧:利用四邊相等且直角特性,先作線段AB,以A、B為圓心等半徑畫弧定C點(diǎn),構(gòu)造等邊三角形;再以A、C為圓心,大于AC一半長畫弧找垂直平分線,確定D點(diǎn),連邊得正方形。對角線必用“垂直且相等”驗(yàn)證,通過圓規(guī)截取等長、構(gòu)造直角三角形實(shí)現(xiàn),確保四邊等長與直角關(guān)系。【例2】(2023·江西南昌·一模)已知四邊形是正方形,,請僅用無刻度直尺按下列要求作圖(保留作圖痕跡,不寫作法)(1)在圖1中,將線段繞著點(diǎn)A順時針旋轉(zhuǎn);(2)在圖2中,連接,將線段繞著點(diǎn)C順時針旋轉(zhuǎn)得到.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】正方形性質(zhì)理解、畫旋轉(zhuǎn)圖形【分析】(1)連接,交于點(diǎn),延長交于,線段即為所求;(2)延長交于,延長交延長線于,線段即為所求.【詳解】(1)解:連接,交于點(diǎn),延長交于,線段即為所求;由正方形的對稱性可知,點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于對稱,易知,,則,故,即:線段繞著點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)為;(2)延長交于,延長交延長線于,線段即為所求;連接,根據(jù)正方形的性質(zhì)易知,,,則,可知為等腰直角三角形,則,,∴,則可知,,,故:,即:為線段繞著點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)得到.【點(diǎn)睛】本題考查作圖——旋轉(zhuǎn)變換,正方形的性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決問題.【變式1】(2023·江西九江·三模)如圖.已知正方形,請僅用無刻度直尺作一個平行四邊形.
(1)如圖1,若點(diǎn)是邊上任意一點(diǎn),請作.(2)如圖2,點(diǎn)是正方形的對角線上不與中點(diǎn)重合的一點(diǎn),請以、為邊作一個菱形.【答案】(1)詳見解析(2)詳見解析【分析】(1)先作出對角線的交點(diǎn),連接并延長交于,連接,則可證明,得到,而,所以四邊形為平行四邊形;(2)先作出對角線的交點(diǎn),延長交于,連接,并延長交于,連接交于,連接,通過證明,而,,則可判斷四邊形為菱形.【詳解】(1)解:畫出圖如圖所示:
連接相交于點(diǎn),連接并延長交于,連接,四邊形即為所作;(2)解:畫出圖如圖所示:
連接與交于點(diǎn),延長交于,連接,并延長交于,連接交于,連接,四邊形即為所作.【點(diǎn)睛】本題考查了作圖—復(fù)雜作圖:復(fù)雜作圖是在五種基本作圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行作圖,一般是結(jié)合了幾何圖形的性質(zhì)和基本作圖方法,解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),幾何幾何圖形的基本性質(zhì)把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作,也考查了平行四邊形的判定、菱形的判定與正方形的性質(zhì).【題型八】圓中無刻度作圖問題【例1】(2024·江西贛州·模擬預(yù)測)如圖,內(nèi)接于,.請僅用無刻度的直尺,分別在下列兩個圖形中,根據(jù)條件作一個角的圓周角.(保留作圖痕跡)(1)在圖1中,;(2)在圖2中,.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】圓周角定理、已知圓內(nèi)接四邊形求角度【分析】本題考查了圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),圓周角定理,解題的關(guān)鍵是熟練掌握圓內(nèi)接四邊形對角互補(bǔ),從而正確作出圖形.(1)取優(yōu)弧上取一點(diǎn)D,連接,得到(或)即為所求;(2)連接并延長,交圓于點(diǎn)E,連接,則得到,在弧上取一點(diǎn)D,連接,則為所求.【詳解】(1)解:(或)即為所求;∵,∴,∵,∴,∴;(2)即為所求.∵,∴,∵是直徑,∴,∴,∴.圓中無刻度作圖技巧:找圓心需作兩弦垂直平分線(圓規(guī)畫弧找交點(diǎn));作直徑過圓心連兩點(diǎn);作切線時,連圓外點(diǎn)與圓心,取中點(diǎn)為圓心畫弧交圓得切點(diǎn)。利用“直徑對直角”構(gòu)造垂線,等分圓周用等半徑畫?。ㄈ缯呅危坎揭劳袌A心、半徑、圓周角定理,避免估測圓心位置?!纠?】如圖,中,是⊙的一條弦,請僅用無刻度的直尺,分別按照下列要求畫圖(不寫畫法,保留畫圖痕跡).(1)如圖1,點(diǎn)在⊙上,在圖中畫一個含有角的直角三角形;(2)如圖2,點(diǎn)在⊙內(nèi),在圖中畫一個含有角的直角三角形.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】圓周角定理、半圓(直徑)所對的圓周角是直角【分析】本題主要考查了作圖-應(yīng)用與設(shè)計(jì),圓周角定理.(1)連接,延長交于E,連接,即為所求;(2)延長交于F,作直徑,連接、,即為所求.【詳解】(1)解:如圖,是的直徑,連接,即為所作.∵是的直徑,∴,∵,∴是含有角的直角三角形;(2)解:如圖,延長交于點(diǎn)F,是圓的直徑,連接、,即為所作.∵是圓的直徑,∴,∵,∴是含有角的直角三角形.【變式1】(2025·江西南昌·模擬預(yù)測)如圖,是的直徑,C是的中點(diǎn),過點(diǎn)C作的垂線,垂足為點(diǎn)E.請僅用無刻度的直尺按要求完成以下作圖(不寫作法,保留作圖痕跡).(1)如圖1,過點(diǎn)作的一條平行線;(2)如圖2,作一條直線把陰影部分分為面積相等的兩部分.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】重心的概念、利用垂徑定理求值【分析】本題主要考查了垂徑定理及三角形的重心.(1)連接,證明,可得;(2)連接,連接交于點(diǎn),交于點(diǎn),連接交于點(diǎn),作直線,則直線即為所作,利用三角形重心的性質(zhì)和垂徑定理即可得證.【詳解】(1)解:如圖,即為所作,∵,∴,∵點(diǎn)是的中點(diǎn),∴,∴,∴,∴;(2)解:如圖,直線即為所作,∵點(diǎn)是的中點(diǎn),∴,∵,∴點(diǎn)是三角形的重心,∴點(diǎn)是的中點(diǎn),∴直線是的垂直平分線,∴直線把陰影部分分為面積相等的兩部分.【變式2】(2024·江西南昌·模擬預(yù)測)如圖,內(nèi)接于⊙O,,且,請僅用無刻度的直尺按要求完成以下作圖(保留作圖痕跡).(1)在圖1中,作一個的頂點(diǎn)在上且角度為的圓周角;(2)在圖2中的上找一點(diǎn),作過點(diǎn)的直線平行AC.【答案】(1)圖見解析(2)圖見解析【知識點(diǎn)】無刻度直尺作圖、圓周角定理、利用垂徑定理求解其他問題、利用平行四邊形的判定與性質(zhì)求解【分析】本題考查了作圖-復(fù)雜作圖:解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),結(jié)合幾何圖形的基本性質(zhì)把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作.也考查了圓周角、垂徑定理.(1)過點(diǎn)作直徑可得平分,即,在根據(jù)同弧所對圓周角相等即可作圖;(2)作直徑,,作直線MN,可得四邊形是平行四邊形,故.【詳解】(1)如圖所示;(2)如圖所示.【題型九】不規(guī)則圖形中無刻度作圖問題【例1】(2024·江西·二模)已知和是等邊三角形,點(diǎn)在同一直線上,是的中點(diǎn),請僅用無刻度的直尺按下列要求作圖.(1)在圖1中作線段的中垂線;(2)在圖2中作菱形.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】等邊三角形的判定和性質(zhì)、與三角形中位線有關(guān)的證明、證明四邊形是菱形、無刻度直尺作圖【分析】本題考查了等邊三角形的判定與性質(zhì)、菱形的判定、三角形中位線定理、無刻度直尺作圖,熟練掌握以上知識點(diǎn)并靈活運(yùn)用是解此題的關(guān)鍵.(1)延長,交于點(diǎn),連接,即為所作;(2)延長,交于點(diǎn),連接,連接交于,連接并延長交于,則菱形即為所作.【詳解】(1)解:如圖1,直線是所作的中垂線,延長,交于點(diǎn),連接,和是等邊三角形,,,為等邊三角形,是的中點(diǎn),,∴直線是的中垂線;(2)解:如圖2,四邊形是所作的菱形延長,交于點(diǎn),連接,連接交于,連接并延長交于,和是等邊三角形,,,,為等邊三角形,,是的中點(diǎn),,,,,,是的中位線,,,∴四邊形為菱形.不規(guī)則圖形無刻度作圖需“分解-構(gòu)造-驗(yàn)證”:先拆解為線段、角等基本元素,用圓規(guī)截取等長線段,借全等三角形(SSS/SAS/ASA)復(fù)制角度;通過作垂線(如直徑對直角)、平行線(平移等距弧)確定關(guān)鍵點(diǎn);利用中點(diǎn)、角平分線等輔助線串聯(lián)圖形,每步依托幾何定理(如三角形穩(wěn)定性),最后用邊長、角度關(guān)系驗(yàn)證合理性,避免憑直覺拼接?!纠?】(2024·江西吉安·一模)如圖正六邊形.請分別在圖1,圖2中使用無刻度的直尺按要求作圖.(1)在圖1中,以為直角邊,作一個直角三角形;(2)在圖2中,以為邊作一個菱形.【答案】(1)見解析(2)見解析【知識點(diǎn)】正多邊形的內(nèi)角問題、證明四邊形是菱形【分析】題目主要考查正多邊形的性及直角三角形,菱形的性質(zhì),熟練掌握基本的知識點(diǎn)進(jìn)行作圖是解題關(guān)鍵(1)連接,根據(jù)題意,得出,再由各角之間的關(guān)系即可證明;(2)連接,根據(jù)正六邊形的性質(zhì)得出,然后利用菱形的判定即可證明【詳解】(1)解:如圖所示,為直角三角形,∵正六邊形,∴,∴,∴,∴為直角三角形;(2)如圖所示,四邊形為菱形,∵正六邊形,∴,∴四邊形為平行四邊形,∵,∴四邊形為菱形.【變式1】(2023·湖北·中考真題)已知正六邊形,請僅用無刻度的直尺完成下列作圖(保留作圖痕跡,不寫作法,用虛線表示作圖過程,實(shí)線表示作圖結(jié)果).
(1)在圖1中作出以為對角線的一個菱形;(2)在圖2中作出以為邊的一個菱形.【答案】(1)見解析(2)見解析【分析】(1)根據(jù)菱形的性質(zhì)對角線互相垂直平分即可作出圖形.(2)根據(jù)菱形的性質(zhì)四條邊平行且相等即可作出圖形.【詳解】(1)解:如圖,菱形即為所求(點(diǎn),可以對調(diào)位置):
(2)解:如圖,菱形即為所求.是菱形,且要求為邊,①當(dāng)為上底邊的時候,作,且,向右下偏移,如圖所示,
②當(dāng)為上底邊的時候,作,且,向左下偏移如圖所示,
③當(dāng)為下底邊的時候,作,且,向左上偏移如圖所示,
④當(dāng)為下底邊的時候,作,且,向右上偏移如圖所示,
易錯點(diǎn)一:作角平分線過程求解錯誤尺規(guī)作角平分線需牢記步驟:以角頂點(diǎn)為圓心、適當(dāng)長為半徑畫弧交兩邊;分別以兩交點(diǎn)為圓心、大于間距一半長為半徑畫弧交于一點(diǎn);連接頂點(diǎn)與交點(diǎn)即得平分線。關(guān)鍵是弧半徑適當(dāng)確保交點(diǎn)存在,保留痕跡并標(biāo)注字母,結(jié)合全等原理理解依據(jù),多練真題強(qiáng)化規(guī)范性與速度。例1.(2025·湖南郴州·模擬預(yù)測)如圖,在中,,.以點(diǎn)A為圓心,任意長為半徑畫弧分別交,于點(diǎn)M和N,再分別以M、N為圓心,大于的長為半徑畫弧,兩弧交于點(diǎn)P,連接并延長交于點(diǎn)D,則度.【答案】【知識點(diǎn)】三角形內(nèi)角和定理的應(yīng)用、角平分線的性質(zhì)定理、作角平分線(尺規(guī)作圖)【分析】本題考查了作圖-基本作圖,角平分線的定義,正確的識別圖形是解題的關(guān)鍵.由作圖可知是的角平分線,利用角平分線的性質(zhì)和三角形內(nèi)角和定理,然后即可求解;【詳解】解:在中,,,∴,∵由題可得:是的角平分線,∴,故答案為:;變式1:(2025·湖南湘潭·模擬預(yù)測)如圖,平行四邊形中以點(diǎn)為圓心,適當(dāng)長為半徑作弧,交、于、,分別以點(diǎn)為圓心,大于長為半徑作弧,兩弧交于點(diǎn),連接并延長,與交于點(diǎn),若,,則的長為.【答案】2【知識點(diǎn)】利用平行四邊形的性質(zhì)求解、等邊對等角、作角平分線(尺規(guī)作圖)、角平分線的有關(guān)計(jì)算【分析】由作圖過程可知,平分,結(jié)合平行四邊形性質(zhì),推出,進(jìn)而得到,最后結(jié)合平行四邊形性質(zhì)求解,即可解題.【詳解】解:由作圖過程可知,平分,,四邊形為平行四邊形,,,,,,,,,.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了角平分線作圖,角平分線定義,平行四邊形性質(zhì),等腰三角形性質(zhì),解題的關(guān)鍵在于根據(jù)角平分線,平行線性質(zhì)得到等腰三角形.變式2:(2025·山西忻州·模擬預(yù)測)在中,以點(diǎn)為圓心,任意長為半徑畫弧,分別交,于點(diǎn),,再分別以點(diǎn),為圓心,大于的長為半徑畫弧,兩弧交于點(diǎn),作射線交邊于點(diǎn),為的中點(diǎn),
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